Vaso De Pressão Suporta Pressões E Temperaturas Diversas
Por Açoplast Ind. E Com. Ltda.
Edição Nº 18 - Janeiro/Fevereiro de 2006 - Ano 4
A Açoplast, indústria reconhecida internacionalmente por mais de 25 anos em tecnologia de internos de torres, recheios randômicos e estruturados, bandejas e cálculos de transferência de calor e massa, está ...
Açoplast fabrica colunas completas de destilação, stripping, absorção e extração
A Açoplast, indústria reconhecida internacionalmente por mais de 25 anos em tecnologia de internos de torres, recheios randômicos e estruturados, bandejas e cálculos de transferência de calor e massa, está complementando agora sua linha de produtos com a fabricação de colunas completas de destilação, stripping, absorção e extração.
Colunas de Pressão
O principal diferencial que a Açoplast oferece, segundo o gerente geral da empresa, Eng. Rinaldo Santos Estima, é que além de fabricar as colunas no ponto de vista mecânico e estrutural, seus colaboradores têm total conhecimento do que acontece internamente nas colunas.
Nesses últimos três anos, a empresa projetou e fabricou mais de 25 vasos com comprimentos de 20 a 40 metros e diâmetros entre 1,5 a 4 metros em aços inoxidáveis. Estes equipamentos são fabricados atendendo as normas NR 13, ASME – Seção VIII Divisão 1, ASME IX, normas de materiais ASTM, normas para consumíveis de soldagem como ASME II parte C, N268 e 269 com responsabilidade total, garantia de qualidade e rastreabilidade dadas aos equipamentos à pressão de construção soldada.
"Os vasos são projetados em três vistas, com a finalidade de evitar o congestionamento e interferências das orientações dos bocais e acessórios em geral, facilitando ao cliente a interligação na sua planta", explica Eng. Rinaldo.
A Açoplast tem o cuidado de projetar estes equipamentos utilizando planos de soldagem e de caldeiraria que atendam a todas as especificações dos clientes, bem como das normas citadas, verificando espessuras, continuidade da linha de soldado costado com o tampo, etc. As colunas que trabalham com H2, H2s, amônia e gases letais são tratadas termicamente para normalização após soldagem, conforme ASME VIII Divisão 1. As placas de identificação das colunas de pressão são feitas em aço inoxidável e contém todos os dados do vaso e do memorial de cálculo. As escadas e plataformas são projetadas pela própria Açoplast que também realiza as montagens em campo com seus técnicos e engenheiros, dando toda a assistência técnica necessária processual e mecânica. A qualificação de seus soldadores dá-se através de testes que lhes são aplicados por um engenheiro nível II, já a qualificação dos processos de soldagem ocorre com a realização de testes destrutivos (ND) e não destrutivos (END) como Radiografia, Ultra-som, Líquidos Penetrantes e etc., que são acompanhados por pessoal qualificados conforme ASME V.
Todo equipamento segue estritamente o Project Plan, com atualização diária no projeto e na fabricação, com a finalidade de garantir rigorosamente o prazo de entrega. O Data Book contém todos os certificados, documentos e registros para garantir a rastreabilidade e análise futura de elaboração de um prontuário do vaso conforme NR-13. O memorial descritivo da Açoplast contém os números dos documentos, usuário, folha, título dos equipamentos, identificações, contrato, nome do engenheiro responsável, CREA e anotação de responsabilidade técnica (ART).
Os Vasos de pressão
Os produtos químicos e petroquímicos não são encontrados na natureza adequados para obtenção de energia, matéria prima para determinados compostos de inúmeras aplicações. Na indústria, estas substâncias exploradas da natureza sofrerão processos e transformações para chegar às suas características próprias para consumos. Estas transformações geralmente ocorrem a pressões e temperaturas muito diferentes das condições ambientais. Dessa maneira são empregados recipientes fechados e resistentes capazes de suportar pressões e temperaturas demasiadamente baixas ou altas. Esses equipamentos são chamados Vasos de Pressão e por operarem em condições críticas são considerados Equipamentos de Alto Risco. Vaso de Pressão é todo reservatório que seja destinado a armazenar ou processar fluidos que estejam numa pressão superior a 1,02 Kgf/cm² ou submetidos à pressão externa quando operarem com vácuo.
Tipos de Vasos de Pressão:
Armazenamento de gases sob pressão: São armazenados para se obter um grande peso num volume relativamente pequeno.
Exemplo: Reservatório de GLP
Acumulação intermediária: Ocorre em etapas intermediárias de processo, onde há armazenagem de líquidos e gases.
Processo de gases e líquidos: Vasos onde ocorrem processos e transformações físicos químicas.
Exemplo: Torres de processo, reatores e caldeiras.
Fabricação
A construção de um vaso de pressão envolve inúmeros cuidados especiais relacionados com o projeto, fabricação, montagem e testes, já que o vaso de pressão é um papel importante na continuidade de um processo, sua parada pode interromper o processo de uma unidade inteira.
"Este equipamento é indispensável em uma indústria, estando presente na maioria dos processos e equipamentos", explica Eng. Gerson M. Calderoni, gerente de produtos B.S.E. da Açoplast.
Estes equipamentos quando mal projetados, mantidos e/ou operados inadequadamente podem se tornar equipamentos perigosos capazes de provocar acidentes de graves conseqüências. No início da revolução industrial, com o uso intensivo das máquinas a vapor e freqüentes explosões de caldeiras, ocorreu a necessidade de criar normas para regulamentar o projeto e construção dos vasos de pressão.
A filosofia geral das normas de projeto consiste basicamente em limitar as tensões nos componentes do vaso a um valor admissível. Considera-se, em geral, somente a falha decorrente de uma deformação excessiva devido à pressão. O efeito de fadiga, por exemplo, só é considerado excepcionalmente com um estudo rigoroso e detalhado pela Mecânica da Fratura.
A extensão dos assuntos abrangidos pelas normas de projeto é muito variável, diferindo bastante em cada caso.
A grande maioria dos vasos de pressão são equipamentos construídos por encomenda, sob medida para atenderem requisitos e especificações de uma instalação industrial com raros casos onde se tem um vaso produzido padronizado em série.
Por esse motivo as etapas que envolvem o projeto, a fabricação e a montagem dos vasos de pressão são numerosas e mais complexas, diferenciando dos demais equipamentos de uso industrial que são itens produzidos em linhas normais de fabricação. Sendo muito importante uma definição cautelosa e detalhada dos dados gerais do equipamento já nessa fase, onde se estabelece a norma adotada, tempo de vida, tipo de vaso, exigências quanto aos materiais, condições climáticas, limitações de área disponível, dimensões e peso máximo, etc.
Depois de concluída essa etapa é necessário obter a definição dos dados de processo (ou de operação) do vaso onde se estabelecem cálculos relativos ao desempenho operacional. Após completa estas duas fases iniciais chega-se ao projeto de processo do vaso onde se conclui o dimensionamento do equipamento, seu tipo de tampo, dimensões gerais, dimensões dos bocais, etc. Logo após, chega-se à fase mais complexa do vaso de pressão, o projeto mecânico do equipamento, onde se obtém a definição completa de todos os materiais, dimensões finais do vaso (baseadas nas dimensões estabelecidas na etapa do projeto do processo), definição das normas de projeto, construção e inspeção, definição da eficiência de solda, cálculo mecânico estrutural completo, desenho mecânico do vaso e de seus acessórios. Dentro dessas fases há o projeto das peças internas, aplicável apenas aos equipamentos onde se tem peças internas desmontáveis e que, devido a sua complexidade, importância, ou tecnologia especial (know-how) envolvida no seu projeto, possam ou devam ser projetadas independente ao equipamento propriamente dito, como as bandejas das colunas de fracionamento, destilação e reatores. Tais acessórios lança-se mão de modelos matemáticos para auxiliar no cálculo estrutural por Elementos Finitos (fig. 1).
· Inspeção e administração do projeto (fig. 2): É importante que todas essas fases sejam acompanhadas, fiscalizadas e gerenciadas, com o intuito de garantir a qualidade e o cumprimento das exigências contratuais. Bem como o acompanhamento da qualidade da fabricação, montagem do vaso de pressão, levantamento da matéria prima e das chapas, limpeza, testes, entre outros.
O Teste Hidrostático (TH) é fundamental para assegurar a integridade de um vaso de pressão. Principalmente se considerarmos os prejuízos materiais e humanos decorrentes de uma possível falha do mesmo.
O teste em um vaso de pressão tem o objetivo de verificar se, quando submetido às condições mais severas de uso, este vaso resistirá sem qualquer avaria. Esta condição extrema ocorre quando há a combinação da mais alta pressão de trabalho admissível com a maior temperatura que o vaso poderá atingir durante o uso. A tensão admissível do material do vaso diminui com o aumento da temperatura, considerando que grande parte dos vasos trabalhará em temperaturas maiores do que a ambiente e ainda, o teste hidrostático sendo normalmente realizado à temperatura ambiente, podemos concluir que a pressão de teste deve ser, na maior parte dos casos, superior à pressão máxima de trabalho admissível para que sejam induzidas as mesmas tensões no material do vaso, simulando assim as condições citadas anteriormente.
Soldagem de Vasos de Pressão
Atualmente, a Açoplast mantém um sistema de gestão de qualidade garantindo que todos os requisitos estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais sejam atendidos.
A estrutura da empresa é composta por engenheiros especializados no projeto e na fabricação de vasos de pressão atendendo todos os requisitos do código ASME.
A engenharia da soldagem é estabelecida no detalhamento preciso das juntas soldadas, escolha correta dos consumíveis, processo de solda, ensaios não destrutivos após soldagem. A qualificação dos procedimentos de soldagem e dos soldadores é fator importantíssimo para garantir a qualidade da junta soldada.
Todos os documentos de soldagem são elaborados e aprovados pelo inspetor de soldagem nível 2, tais como EPS, QPS, RQS, IEIS, certificados de consumíveis, gráficos de tratamento térmico.
"As atividades de inspeção são realizadas por profissionais qualificados: Inspetor de solda nível 1, inspetor dimensional, líquido penetrante, partículas magnéticas, gamagrafia e ultra-som, assim como o controle de qualidade na fabricação de vasos de pressão, atendendo as exigências à nível mundial", conta Eng. Admilson Reis, engenheiro de qualidade da Açoplast.
Empresa com visão moderna
Com a globalização mundial, a competitividade tornou-se muito acirrada. Para uma empresa ser competitiva é indispensável se modernizar, ou seja, buscar conceitos novos, principalmente, se tornar uma empresa enxuta, onde as atividades que por ventura não agregam valores deverão ser minimizadas ou mesmo eliminadas.
"Atualmente, para tornamos uma empresa enxuta (LEAN), utilizamos uma ferramenta que cada dia mais vem sendo desenvolvida com grande sucesso pelas empresas que buscam a competitividade, ou seja, a sobrevivência no mercado", explica o Eng. José Benedito Pereira da Silva, gerente industrial da Açoplast.
Esta ferramenta, iniciada no Japão e desenvolvida em todo o mundo, prega a eliminação dos desperdícios. Esta ferramenta foi denominada LEAN MANUFACTURING.
O Sr. Taiichi Ohno definiu os 7 tipos de desperdícios, atividades que adicionam custo, mas não agregam valor. Numa Empresa LEAN, os 7 tipos de desperdícios são objetos de uma perseguição sem fim pela eliminação dos mesmos. Aprender a enxergar a sua volta, é a chave para começar a jornada de transformação de sua organização. São elas:
1 - Excesso de Produção: Produz-se mais do que o cliente necessita.
2- Transporte: Movimento do produto que não agrega valor.
3- Movimento: Movimento de pessoas que não agrega valor.
4- Espera: Tempo ocioso. Materiais, pessoas, equipamentos ou informações que não estão prontas.
5- Processo: Esforço que não agrega valor, do ponto de vista do cliente.
6- Estoque: Mais materiais, peças ou produtos disponíveis do que o cliente necessita.
7- Defeitos: Trabalho que contém erros, re-trabalho, enganos ou ausência de algo necessário.
Mesmo as atividades da Açoplast serem classificadas como Bens Sob Encomenda (Caldeiraria), foi implantado na organização a transformação para uma Empresa Enxuta, ou seja, Lean Enterprise. "Através desta transformação, obtivemos redução de custos, melhoria no atendimento ao cliente, redução nos defeitos, aumento da produtividade, motivação dos funcionários e, em conse-qüência, maior competitividade, tanto no Brasil como também no exterior", comemora Eng. José Benedito.
Eng. Industrial Mecânico Rinaldo Santos Estima CREA 0641032661 Eng. de Soldagem Admilson Reis CREA 5060972081 Eng. Mecânico Gerson M. Calderoni CREA 5060431148 Eng. Metalurgista José Benedito Pereira da Silva CREA 60111816/D Açoplast Ind. e Com. Ltda. |